Учебный модуль "ИКТ в лабораторном физическом эксперименте" (для дисциплины опд. Ф. 04 "теория и методика обучения физике") Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

ПОДГОТОВКА ПЕДАГОГИЧЕСКИХ КАДРОВ К ПРИМЕНЕНИЮ ИКТ В ОБРАЗОВАНИИ

А.А. Оспенников Е.В. Оспенникова

УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ "ИКТ В ЛАБОРАТОРНОМ ФИЗИЧЕСКОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ"

(для дисциплины ОПД.Ф.04 "Теория и методика обучения физике")

Общие положения

Современный физический эксперимент относится к сложным методам научного познания. В настоящее время экспериментальные исследования невозможно представить без использования компьютерных технологий, существенно облегчающих труд ученого. Это и компьютерная диагностика состояния исследуемого объекта, и машинная обработка данных эксперимента (математические расчеты, графическая интерпретация, перевод информации в другую знаковую систему, поиск и классификация информации и пр.), и автоматическое управление работой технических устройств, реализующих экспериментальные действия ученого. Виртуальная среда с ее инструментарием может использоваться для моделирования реальных физических объектов с целью предварительного исследования на модели особенностей их поведения, а также на теоретическом уровне научного познания для выдвижения модельных гипотез о сущности физических явлений и предварительной проверки этих гипотез в численном компьютерном эксперименте.

Современный школьник, осваивающий экспериментальный метод познания, должен познакомиться с особенностями проведения как классических, так и современных физических экспериментов. В процессе учебных демонстраций на уроке и на лабораторных занятиях необходимо показать учащимся основные направления использования компьютерных технологий в

экспериментальном изучении явлений природы.

Элементы основных методов применения ИКТ как в проведении эксперимента, так и в познании в целом должны стать в школьном курсе физики предметом целенаправленного изучения. Это важнейшая часть подготовки современного школьника в области современной методологии научного познания.

Будущий учитель должен быть готов к проведению лабораторных занятий, обеспечивающих формирование у учащихся современных представлений об эксперименте как методе познания. Он должен обучить школьников эффективному использованию ресурсов и инструментов виртуальной среды как в учебной деятельности, так и исследовательской работе.

Новые цели профессиональной подготовки будущего учителя физики определяют соответствующие изменения в программе обучения и, в частности, в той ее части, которая касается вопросов содержания и методики проведения лабораторных занятий с учащимися. Учебный модуль ""ИКТ в лабораторном физическом эксперименте" в составе дисциплины "Методика преподавания физики" ориентирован на достижение этих целей.

I. Цели учебного модуля:

- содействие становлению специальной профессиональной компетентности будущих учителей физики в области методики организации лабораторных занятий по

© Оспенников А.А., Оспенникова Е.В., 2008

предмету с использованием обновленной системы средств обучения - аппаратных средств ИКТ, источников информации и учебных инструментов виртуальной образовательной среды;

- формирование профессиональной компетентности будущих учителей в проектировании и проведении лабораторных занятий по физике с использованием средств ИКТ.

2. Задачи учебного модуля:

1) Формирование у студентов системы знаний, соответствующих специальному уровню профессиональной компетентности:

- о целях и задачах использования средств ИКТ на лабораторных занятий по курсу физики средней школы;

- составе и содержании компонентов ЦОР по физике, используемых для дидактического сопровождения школьного лабораторного эксперимента;

- составе и назначении инструментов виртуальной среды обучения (аппаратных средств, стандартных программ МБ и специальных учебных инструментов), поддерживающих процедуры сбора и обработки данных лабораторного эксперимента;

- методике формирования у учащихся экспериментальных умений и навыков в процессе лабораторных занятий в условиях использования средств ИКТ;

- составе и содержании дидактических материалов (в том числе цифровых), поддерживающих самостоятельную работу учащихся с компонентами виртуальной среды на лабораторных занятиях по физике;

- методике проектирования лабораторных занятий в различных организационных формах с использованием информационных источников и инструментов учебной деятельности виртуальной среды обучения.

2) Формирование практической готовности будущих учителей физики к решению специальных профессиональных задач:

- постановка лабораторных работ с использованием средств ИКТ;

- подготовка дидактических материалов (в том числе цифровых), поддерживающих

самостоятельную работу учащихся с источниками и инструментами виртуальной среды на лабораторных занятиях по физике;

- проектирование лабораторных занятий, включающих использование учащимися аппаратных средств, информационных источников и инструментов учебной деятельности виртуальной среды обучения.

3) Формирование у студентов положительной мотивации профессиональной деятельности, связанной с проектированием лабораторных занятий с использованием средств ИКТ. Содействие становлению коммуникативной компетентности студентов в условиях групповой деятельности по разработке авторских цифровых материалов учебного назначения и проектов лабораторных занятий по физике с применением компонентов ЦОР, ИУМК, ИИСС и новых инструментов учебной деятельности.

3. Ожидаемые результаты освоения учебного модуля (в логике компетент-ностного подхода):

В результате изучения модуля студент должен:

1) решать задачи, соответствующие ключевой профессиональной компетентности:

- владеть практическими умениями и навыками в области использования и обслуживания лабораторной и компьютерной техники;

- пользоваться традиционными и цифровыми (локальными и сетевыми) источниками информации, работать с поисковыми системами, отбирать и структурировать информацию,

- пользоваться стандартными офисными программами для обработки информации;

- владеть навыками решения профессиональных задач в условиях групповой и коллективной деятельности;

2) решать задачи, соответствующие базовой профессиональной компетентности:

- формулировать цели обучения и определять в соответствии с поставленными целями содержание учебных занятий;

отбирать рациональные методы и приемы обучения, выбирать или самостоятельно проектировать необходимые для учебного процесса средства обучения;

- владеть методикой организации самостоятельной работы учащихся, в том числе методикой организации их самостоятельной исследовательской деятельности; обеспечивать необходимые условия для работы учащихся в парах и малых группах;

- строить учебный процесс с учетом индивидуальных особенностей учащихся (интересов, способностей и пр.);

3) решать задачи, соответствующие специальной профессиональной компетентности:

- осуществлять поиск, анализ и отбор ЦОР и инструментов учебной деятельности, которые могут быть использованы на лабораторных занятиях по физике;

- определять методы и приемы рационального использования традиционных средств обучения и средств ИКТ на лабораторных занятиях по физике;

- разрабатывать авторские цифровые ресурсы по физике с использованием различных компонентов ЦОР; учитывать при подготовке авторских ресурсов специфику различных этапов лабораторного занятия (фронтальная вступительная беседа, самостоятельная работа учащихся над лабораторным заданием, заключительная беседа по итогам занятия, текущий и итоговый контроль результатов обучения и

т);

- проектировать лабораторные занятия по физике с использованием традиционных средств обучения и средств ИКТ, включая планирование содержания и отбор методов руководства самостоятельной работой учащихся с различными компонентами виртуальной предметной среды;

- осуществлять в условиях ИКТ-насы-щенной предметной среды руководство учебно-исследовательской деятельностью учащихся по постановке и проведению лабораторных физических экспериментов.

4. Ожидаемые результаты освоения модуля (в логике традиционного, действующего для нынешнего поколения ГОС ВПО, подхода)

В результате изучения модуля студент должен:

ЗНАТЬ:

- требования к школьному лабораторному эксперименту в условиях развития компьютерных технологий обеспечения учебного процесса;

- требования к уровню ИКТ-компетенций учащихся при выполнении лабораторного эксперимента;

- состав и назначение инструментов виртуальной среды обучения (стандартных программ МБ и специальных учебных инструментов), необходимых для выполнения лабораторного эксперимента;

- состав и содержание основных компонентов ЦОР по физике, используемых в качестве дидактического сопровождения лабораторных занятий по физике;

- основные положения методики обучения учащихся использованию компонентов ЦОР и инструментов учебной деятельности при выполнении лабораторного эксперимента;

- виды дидактических материалов, поддерживающих самостоятельную работу учащихся с компонентами виртуальной среды на лабораторных занятиях по физике;

- формы и методику подготовки лабораторных занятий в условиях ИКТ-насыщенной среды обучения.

УМЕТЬ:

- использовать аппаратные средства и простейшие инструменты виртуальной среды (стандартные программы МБ и специальные учебные инструменты) для выполнения лабораторного физического эксперимента;

- подбирать ЦОР и разрабатывать дидактические материалы, поддерживающие самостоятельную работу учащихся с ресурсами и инструментами виртуальной среды на лабораторных занятиях по физике;

- проектировать и проводить лабо-

раторные занятия, включающие использование учащимися аппаратных средств, информационных источников и новых инструментов учебной деятельности.

ВЛАДЕТЬ:

- технологией формирования у учащихся обобщенных экспериментальных умений на основе широкого использования средств ИКТ на лабораторных занятиях по физике;

- методикой подготовки и проведения лабораторных занятий по физике в условиях ИКТ-насыщенной среды обучения,

- методикой организации разноуровневой самостоятельной работы учащихся на лабораторных занятиях по физике, включая учебные исследования школьников.

ИМЕТЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ:

- о современных направлениях развития экспериментальной физики как области научного знания;

- требованиях к современному научному эксперименту как методу познания явлений природы в условиях развития компьютерных технологий обеспечения научного исследования.

5. Инновационность комплекта учебнометодических материалов состоит:

по целям обучения:

- в обновлении их состава за счет включения целей, связанных с овладением студентами современными компьютерными технологиями дидактического сопровождения лабораторных занятий по физике в средней школе;

- представлении целей обучения в виде совокупности компетентностей будущего специалиста (ключевой, базовой, специальной), отражающих уровни его готовности к решению профессиональных задач, связанных с организацией лабораторных занятий по физике в средней школе в условиях ИКТ-насыщенной среды;

по содержанию обучения:

- в обновлении программы курса теории и методики обучения физике в части вопросов организации лабораторных занятий с учащимися, обусловленное появлением в школьной образовательной среде новых

средств обучения (цифровых источников учебной информации (ЦОР) и новых инструментов учебной деятельности);

- представлении "ядра" содержания подготовки специалиста в виде совокупности профессиональных задач (типовых и творческих), связанных с проектированием лабораторных занятий по физике в условиях ИКТ-насыщенной среды и разработкой авторских цифровых ресурсов для их сопровождения;

по методам обучения:

- в расширении состава методов обучения за счет появления новых источников учебной информации и, соответственно, новых видов учебной деятельности студентов, а также обновление технологии применения традиционных методов за счет использования возможностей виртуальной среды обучения;

- применении преимущественно активных методов обучения, ориентированных на самостоятельную творческую работу студентов по решению профессиональных задач; организация парной и групповой работы будущих учителей в ситуациях решения нестандартных учебных и профессиональных проблем;

- системном внедрении и активном использовании средств ИКТ в организации самостоятельной работы студентов, что обеспечивает: расширение спектра задач самостоятельной работы; увеличение времени, отводимого на ее организацию; реализацию вариативных методик организации учебного процесса; высокий уровень индивидуализации обучения; благоприятные условия для групповых и коллективных форм учебной деятельности студентов;

по формам обучения: в увеличении разнообразия форм организации учебных занятий со студентами, обеспеченного использованием средств ИКТ (введение в учебный процесс элементов дистанционного обучения: кейс-технологий, Web-технологий, смешенные формы дистанционного обучения); в расширении состава форм индивидуального и группового обучения;

по средствам обучения: в системном занятий и самостоятельной работы студентов использовании средств ИКТ (ресурсов и по программе модуля, инструментов) в организации учебных

Рабочая программа

1. Требования к обязательному объему учебных часов на изучение модуля.

Распределение часов учебного модуля по видам учебной деятельности в соответствии с учебным планом.

деятельности Всего часов Распределение часов по формам обучения

очная очно- заочная заочная

в семестр1 в неделю в год в год

Лекции 2 2

Лабораторные занятия 4 4

Самостоятельная работа 6 6

2. Требования к обязательному уровню и объему подготовки по модулю.

2.1. Лекционные занятия

№ п/п Тема лекции Объем в часах по формам обучения

очная очно-заочная заочная

1. Использование средств ИКТ в подготовке и проведении лабораторных занятий по физике. 2

Всего 2

2.2. Лабораторные занятия

№ п/п Наименование занятия Номер темы лекции Объем в часах по формам обучения

очная очно-заочная заочная

1 Лабораторные работы по разделу «Механики» 1 1

2 Лабораторные работы по разделу «Молекулярная физика. Термодинамика» 1 1

3 Лабораторные работы по разделу «Электродинамика» 1 1

4 Защита творческих проектов (устная и стендовая формы представления) 1 1

Всего 4 4

1 При базовой продолжительности семестра 17 недель.

Информационные компьютерные технологии в образовании • Вестник ПГПУ • Вып. 4 2.3. Самостоятельная работа

№ п/ п Наименование расчетно-графической работы (РГР), расчетно-графического задания (РГЗ), курсового проекта (работы) Номера тем лекций (только для РГР и РГЗ) Неделя семестра, на которой выдается задание

1 Разработка системы заданий для самостоятельной работы, ориентированной на использование учащимися средней школы материалов ЦОР и новых инструментов учебной деятельности при подготовке и выполнении лабораторного эксперимента. 1 10

2 Создание комплекта цифровых дидактических материалов для лабораторного занятия по физике в средней общеобразовательной школе {состав комплекта см. ниже). 1 12

з Разработка учебно-методического комплекса лабораторного занятия (УМК), включающего использование учащимися ресурсов и инструментов виртуальной среды обучения {структуру комплекса см. ниже). 1 14

Примечание: Задания выполняются для одной из лабораторных работ школьного физического практикума. Выбор темы лабораторной работы осуществляется студентом в рамках базовых учебных тем модуля {"Механика", "Молекулярная физика. Термодинамика", Электродинамика").

Состав комплекта цифровых дидактических и учебнометодических материалов для

лабораторного занятия по физике в

средней общеобразовательной школе

Материалы для учащихся

1. Цифровая копия инструкции лабораторной работе {в MS Word).

2. Инструкция-презентация MS РР {со звуковым сопровождением).

3. Видеоинструкция {с титрами, звуковым сопровождением и графическими иллюстрациями).

4. Компьютерная модель для интерактивного эксперимента:

а) численный эксперимент в MS Ехсе1;

б) компьютерный эксперимент из предметных ЦОР, ИУМК, ИИСС -численный, имитационный;

в) компьютерные симуляции натурного физического эксперимента {из предметных ЦОР, ИУМК, ИИСС или/и в авторской разработке).

5. Инструктивные указания к проведению виртуального эксперимента {включая указания к проведению численного эксперимента в MS ЕхсеГ).

6. Лист самоподготовки учащихся к лабораторному занятию {в MS Word), включающий задания по работе с компонентами предметных ЦОР, ИУМК, ИИСС, а именно:

а) задания на полноту усвоения учебной темы лабораторного занятия,

б) задания на глубину усвоения материала занятия,

в) упражнения на отработку экспериментальных действий и операций,

г) дополнительные заданий для учащихся,

закончивших эксперимент раньше времени, а также желающих выполнить задания творческого характера.

7. Интерактивный тест для вводного контроля знаний (в MS Word и оболочке ДО, в частности в "Moodfe").

8. Интерактивный тест для итогового контроля знаний (в MS Word и оболочке ДО, в частности в "Moodfe").

9. Цифровые версии справочных таблиц по физике к одной из учебных тем разделов: "Механика", "Молекулярная физика. Термодинамика", Электродинамика".

10. Образец отчета о выполнении натурного эксперимента (в MS Word и MS Ехсе1).

11. Образец отчета о выполнении виртуального эксперимента (в MS Word и MS Ехсе1).

Материалы для учителя

12. Каталог медиаобъектов к проекту, сформированный на основе анализа ЦОР, ИУМК, ИИСС и Интернет-ресурсов.

13. Презентация к вступительной беседе учителя с учащимися на лабораторном занятии.

14. Тренажеры (симуляторы) (для отработки отдельных действий и операции) для интерактивной доски (подбор из компонентов ЦОР, ИУМК, ИИСС или/и авторские разработки, в частности подготовка простейших вариантов тренажеров средствами MS РР).

15. Историческая справка об исследовании физического явления, экспериментально исследуемого в лабораторном эксперименте (в MS Word с иллюстрациями).

16. УМК лабораторного занятия в полном составе его основных компонентов.

Учебно-методический комплекс (УМК) занятия

(инвариантная структура)

1. Тема учебного занятия.

2. Форма учебного занятия.

3. Класс, профиль, специфика обучения.

4. Цели:

- обучения,

- воспитания,

- развития.

5. Учебные задачи занятия.

6. Дидактическая структура занятия.

7. Диагностика результативности обучения на занятии.

8. Домашнее задание.

9. Проект содержания и оформления записей на доске (или презентация М8 РР к уроку) и в ученической тетради.

10. Дидактические средства:

- демонстрационный эксперимент (цель, оборудование, включая аппаратные средства к ЭВМ);

- фронтальный лабораторный эксперимент, фронтальные наблюдения (цель, оборудование, включая аппаратные средства к ЭВМ);

- модели технических приложений физической науки (машины, установки, инструменты и пр. или их модели);

- аудио- и видеозаписи (название записи или ее фрагмента);

- настенно-печатная наглядность (таблицы, схемы, графики, ОК и пр.);

- программное обеспечение к ЭВМ (предметные ЦОР, ИУМК, ИИСС, дистанционное);

- игровые объекты;

- дидактический раздаточный материал для самостоятельной работы учащихся;

- литература для учащихся (основная, дополнительная);

- система средств ТСО.

11. Конспект занятия.

12. Литература для учителя.

Темы курсовых и дипломных работ

(для студентов, а также слушателей системы дополнительного образования, обучающихся на базе Лаборатории)

1. Учебные объекты виртуальной информационной среды: направления и опыт использования на лабораторных занятиях по физике.

2. Использование ЦОР при подготовке учащихся к лабораторным занятиям по физике

3. Автоматизированный эксперимент на лабораторном практикуме по физике.

4. Организация самостоятельной работы учащихся с интерактивными учебными моделями по физике на занятиях школьного лабораторного практикума.

5. Учебные презентации к школьным лабораторным занятиям по физике: разработка и методика использования.

6. Разработка коллекций дидактических материалов по физике к лабораторным занятиям.

7. Методика использования табличного процессора MS Excel на лабораторных занятиях по физике в средней общеобразовательной школе.

8. Домашний лабораторный эксперимент в условиях применения компьютерных технологий обучения.

9. Межпредметный лабораторный практикум на базе школьного кабинета физики с использованием средств ИКТ.

10. Инструкции-презентации и видеоинструкции к лабораторному физическому эксперименту: разработка и методика использования в обучении.

11. Учебные симуляторы и тренажеры на лабораторных занятиях по физике: разработка и методика применения.

12. Интерактивные учебные тесты для вводного и итогового контроля знаний и умений учащихся на занятиях школьного лабораторного практикума.

13. Использование интерактивной доски на лабораторных занятиях по физике.

14. Проектирование лабораторных занятий по физике для средней общеобразовательной школы. Содержание и структура УМК лабораторных занятий с применением средств ИКТ.

15. Комплект цифровых дидактических и учебно-методических материалов для лабораторного занятия по физике в средней общеобразовательной школе {тема занятия

- по выбору).

3. Требования к обязательному минимуму содержания программы

Тенденции совершенствования

материально-технического обеспечения лабораторных занятий по физике в средней школе и обновления содержания школьного лабораторного эксперимента в условиях развития компьютерных технологий обучения.

Цели и задачи использования средств ИКТ (аппаратных средств, информационных источников и инструментов познания) при подготовке и проведении лабораторных занятий по физике в средней школе. Требования к уровню ИКТ-компетенций учащихся при выполнении лабораторного эксперимента с использованием ресурсов и инструментов виртуальной информационной среды.

Аппаратные средства поддержки школьного лабораторного эксперимента.

Состав и назначение инструментов виртуальной среды обучения (стандартных программ М8 и специальных учебных инструментов), поддерживающих процедуры сбора и обработки данных лабораторного эксперимента.

Состав и содержание компонентов ЦОР для дидактического сопровождения лабораторного физического эксперимента.

Методика и технологии формирования у учащихся экспериментальных умений и навыков в процессе лабораторных занятий в условиях использования средств ИКТ. Дидактические материалы (в том числе цифровые) для самостоятельной работы учащихся над лабораторными заданиями, включающими использование инструментов и ресурсов виртуальной учебной среды.

Формы лабораторных занятий в условиях ИКТ-насыщенной среды обучения и особенностях методики их подготовки. Методика проектирования УМК лабораторного занятия, включающего использование информационных источников и инструментов виртуальной среды обучения.

4. Формы текущего, промежуточного и итогового контроля:

1) итоговый тест по содержанию модуля;

2) зачет по базовым понятиям модуля;

3) выполнение творческих заданий для

самостоятельной работы по содержанию модуля:

а) разработка комплекта цифровых дидактических материалов, сопровождающих лабораторный физический эксперимент (выбор темы лабораторного занятия осуществляется студентами в рамках следующих разделов учебной программы по физике: "Механика". "Молекулярная физика", "Электродинамика");

б) разработка учебно-методического комплекса (УМК) лабораторного занятия по выбранной теме (УМК занятия должен быть ориентирован на использование учащимися в ходе подготовки и проведения лабораторного эксперимента фрагментов предметных ЦОР, ИУМК, ИИСС, ресурсов Интернет и инструментов виртуальной среды обучения, а также элементов комплекта авторских цифровых материалов, подготовленных студентами);

4) защита творческого проекта: "Учебнометодический комплекс лабораторного занятия, включающий использование учащимися фрагментов ЦОР и инструментов виртуальной среды обучения" (в проект входят: сценарий занятия, комплект дидактических материалов к занятию, в том числе цифровых).

5. Рекомендации по использованию информационных технологий и инновационных методов в образовательном процессе.

Лекция

Изложение основных вопросов лекции целесообразно сопровождать презентацией МБ РР, включающей использование различных медиакомпонентов предметной виртуальной среды: текстов, фотоснимков, рисунков, видео, анимаций, моделей (демонстрационных, интерактивных), иллюстрирующих дидактические возможности средств ИКТ в организации лабораторных занятий учащихся.

В содержание лекции помимо основного учебного материала должны быть включены: I) информация о содержании заданий для самостоятельной работы студентов, 2)

требования к их выполнению и указания о форме представления результатов работы, 3) образцы выполнения данных заданий (в том числе примеры аналогичной работы студентов предыдущих лет обучения).

Материалы лекции целесообразно разметить в оболочке дистанционного сопровождения учебной дисциплины "ТиМОФ" (или дистанционного сопровождения модуля в составе данной дисциплины). Для этой цели с успехом может быть использована бесплатно распространяемая оболочка ДО "МооШ". За счет исключения процедуры конспектирования лекции студентами в процессе ее чтения можно существенно увеличить объем предъявляемой студентам учебной информации (вербальной, образной). Запись (копирование) необходимых фрагментов лекции может выполняться студентами после занятия в процессе их самостоятельной работы в часы самоподготовки в классах открытого доступа в лаборатории педагогического проектирования (ЛПП).

Для закрепления и дальнейшего совершенствования знаний студентов по материалу лекции в заключительной части ее цифровой версии целесообразно представить: I) вопросы для самоконтроля, 2) задания для самостоятельной работы; 3) темы учебных и творческих проектов (включая темы курсовых и дипломных работ).

Лабораторные занятия

На лабораторный практикум по методике и технике школьного лабораторного эксперимента в рамках курса теории и методики обучения физики отводится 24 ауд. часа. В рамках этого курса студенты выполняют около 10 лабораторных работ по трем темам школьного курса физики: "Механика”, "Молекулярная физика", "Электродинамика".

Цели выполнения студентами лабораторных заданий практикума:

- познакомиться со школьным лабораторным оборудованием;

- получить общее представление о содержании, видах и уровне сложности школьных лабораторных работ;

- приобрести опыт подготовки и проведения школьного лабораторного эксперимента;

- освоить технологию развития самостоятельности учащихся при проведении физических опытов;

- приобрести опыт подготовки дидактических материалов для самостоятельной работы учащихся на лабораторном занятии.

Настоящий модуль своим содержанием направлен на изменение традиционной практики проведения лабораторных занятий. Теперь в системе работы преподавателя, организующего занятия со студентами, должна появиться новая целевая составляющая, которая ориентирует участников образовательного процесса на использование средств ИКТ (новых аппаратных средств, предметных ЦОР, ИУМК, ИИСС и инструментов виртуальной среды).

Во-первых, в состав выполняемых студентами лабораторных работ должны быть включены как традиционные, так и автоматизированные физические эксперименты.

Во-вторых, школьные лабораторные эксперименты, которые выполняют студенты, должны сопровождаться работой будущих учителей с учебными средствами и дидактическими материалами нового поколения (см. составляющие учебно-методического комплекса лабораторного занятия и комплекта дидактических материалов к занятию). В соответствии с программой модуля в учебнометодическом обеспечении лабораторного практикума для ряда лабораторных работ (не менее 3-х работ) должны быть представлены наиболее существенные составляющие комплекта таких материалов (полный состав комплекта см. выше).

При выполнении 2-х часового лабора-

торного эксперимента студенты в общей сложности должны тратить на работу в виртуальной среде около 20 % учебного времени, что соответствует примерно 3 часам аудиторной работы в рамках предлагаемого учебного модуля.

Осваивая на занятии практику выполнения лабораторного эксперимента с пользованием средств ИКТ, студенты изучают содержание и особенности разработки материалов нового поколения, готовятся в опоре на предложенные "образцы" к самостоятельному проектированию лабораторных экспериментов и цифровых дидактических материалов для их сопровождения.

Работа студентов на занятии организуется в учебных парах. Это обеспечивает необходимые условия для обмена идеями и опытом выполнения учебных заданий как на занятии, так и в условиях самостоятельной работы в ЛПП над выполнением творческих проектов.

В начале каждого лабораторного занятия следует выделять 20 минут учебного времени для коллективного обсуждения учебнометодических проблем, связанных самостоятельной проектной деятельностью студентов. Коллективное обсуждение студентами проблем содержания и методики разработки составляющих их творческих проектов должно стать обязательной частью учебных занятий практикума.

На заключительном (зачетном) занятии проводится защита проектов студентов (стендовый и устный варианты). Стендовая версия творческих проектов студентов может быть представлена в оболочке ДО, поддерживающего данный учебный модуль. Фрагменты отчетов студентов о выполнении проекта представлены на рис. 1-4.

Примеры разработки студентами материалов учебно-методического комплекта к лабораторному занятию

Титульный лист комплекта

(проект студентов 5 курса Л.Н. Паршиной,

P.P. Сабирова, выпуск, 2OO7) (рис.1, 2)

Коллекция

|актических и учебно-методических шов к. лабораторной работе Жонанса в цепи переменного тока»

Авторы:

студенты 5 курса физического факультета ПГПУ Паршина Лариса Никояаевна, Сабиров Рустам Рустямович

Научный руководитель;

Асс, кафедры МД и НТО ПГПУ, Н.А. Оспенников

.Шары

Структура коллекции

1= Инструкция к лабораторной работе (MS Word)

2. Инструкция к лабораторной работе (MS РР)

3. IwmeowHCTOvmwa к лабораторной работе

4„ Виртуальный лабораторный эксперимент (MS Excel)

4.1 Виртуальная модель (MS Excell

4.2 Инструкция к виртуальному эксперименту

5. Виртуальмый лабораторный эксперимент (Црр)

5.1 Инструкция к виртуальному эксперименту

5.2 Отчет о проведении виртуального эксперимента

6. Лист самоподготовки

6.1 Лист самоподготовки (MS Wordl

6.2 Лмст самоподготовки (MS РР }

Pиc. 1

Структура коллекции

11= Образец отчета © выполнении виртуального эксперимента (ЦОР юн модель MS Excel))

11.1 Отчет в MS Word

12. Каталог шшшбъе|вдщ к проеету

13. Презентация MIS РР к вступительной беседе с учащимися на

лабораторном занятом

14. Тр@нажеру|

15. Историческая справка об исследовании физического

шиш» {MS Word)

16. Учебно-методический веомимекс к лабораторному занятого

(УМНО ‘ ‘ '

Pиc. 2

юз

Информационные компьютерные технологии в образовании • Вестник ПГПУ • Вып. 4 Инструкция-презентация к натурному лабораторному эксперименту

(проект студентов 5 курса О. Ю. Кутюхина, Т. И. Давлетбаев, выпуск 2007 г.) (рис. 3, 4)

Порядок выполнения работы (1)

1. Соберите электрическую цепь по схеме на рисунке 1, включив в нее резистор с неизвестным сопротивлением /?., (порядок сборки экспериментальной установки)

Реохорд

Применяется при измерениях электрического сопротивления, напряжения, электродвижущей силы

Реохорд длиной 1 м смонтирован на деревянной линейке, установленной на двух подставках в вертикальной плоскости

Линейка разделена на сантиметры. Каждое пятое деление выделено удлиненным штрихом, каждое десятое оцифровано

Концы проволоки из константана или манганина сопротивлением 0,75 - 1 Ом поджаты под металлические пластины с зажимами. На линейку насажен движок с зажимом и пружинящей планкой, обеспечивающий надежный контакт с проволокой реохорда

Прибор рассчитан на силу тока до 2 А

Порядок сборки экспериментальной установки

Дополнительные задания (3)

Экспериментальные задания (по выбору)

Виртуальный эксперимент 1. Работа с конструктором:

Поиск: Конструктор «Начала электроники». Разработчик: (ШШХ мм. Аль? 1. (Ьйр:/Лц№ш,е1е№отка.пеуута]1 шЛ

■ ьи

Рис. 3, 4

Самостоятельная работа студентов

Самостоятельная работа студентов по программе модуля состоит в их систематической подготовке к лабораторным занятиям практикума (в частности к текущим устным собеседованиям и тестированию по содержанию лабораторного эксперимента), а также в выполнении в течение семестра двух творческих проектов.

Сложность разрабатываемых проектов требует использования групповых и коллективных форма учебной работы (как во время занятий, так и в условиях самоподготовки студентов к занятию). Разработку комплектов дидактических и учебно-методических материалов целесообразно осуществлять в малых учебных группах (по 2-3 студента). Распределение заданий в группе целесообразно осуществлять в зависимости от интересов и уровня готовности каждого конкретного студента к разработке соответствующего элемента комплекта. Студенты могут самостоятельно планировать распределение обязанностей в группе по подготовке учебных материалов. Очевидно, что в составе проекта есть виды работы, которые

целесообразно выполнять только в группе (например, подготовка и осуществление видеосъемки лабораторного эксперимента, озвучивание видеоролика, настройка и выполнение автоматизированного эксперимента и др.). В любом случае при подготовке комплекта дидактических материалов (ДМ) и УМК объем работы для каждого участника группы должен быть примерно одинаковым.

Самостоятельная работа студентов (индивидуальная и групповая) организуется на базе Лаборатории ЦОР и педагогического проектирования. При выполнении проектных заданий студенты имеют возможность обращаться к ресурсной базе лаборатории (медиатека, оргтехника, аудио- и видеомонтажный комплекс, издательский компл екс ЛПП).

Наиболее качественные и творчески реализованные проекты могут составить основу для курсовых и дипломных работ студентов, а также конкурсной научнометодической работы кафедры и лаборатории педагогического проектирования (региональные и федеральные конкурсы). Лучшие работы студентов могут быть опубликованы.

.-ЛІ нформотизоцип [Системы ^5в£01вв0НМ1^

НАЦИОНАЛЬНЫЙ «ОНД ПОДГОТОВКИ КАДРОВ

Статья подготовлена в рамках проекта «Информатизация системы образования», реализуемого Наїщональньш фондом подготовки кадрої по заказу Министерства образования и науки Российской Федерации. Проект финансируется из средств Международного банка реконструкции и развития.